ПОДЗЕМНЫЕ ВОДЫ КРЫМА

МИНЕРАЛЬНЫЕ И ТЕРМАЛЬНЫЕ ВОДЫ. Характеристика крымских минеральных вод

Подземные воды играют исключительно важную роль в народном хозяйстве Крыма. Пресные воды являются основным источником питьевого и промышленного водоснабжения, многие города (Симферополь, Джанкой, Евпатория, Феодосия и др.), а также большинство сельских населенных пунктов используют в настоящее время для водоснабжения подземные воды.

Минерализованные воды могут применяться в лечебных целях, а также представляют собой ценное сырье для пищевой и химической промышленности и т. п.

В главе седьмой при характеристике условий распространения и залегания подземных вод даны сведения об отдельных водоносных комплексах и горизонтах, необходимые для определения возможностей их использования в качестве питьевых вод.

Ниже приводятся данные о применении минеральных и термальных вод в лечебных целях или как источник тепловой энергии, а также показано значение грунтовых вод в условиях широкого развития орошения в Равнинном Крыму.

МИНЕРАЛЬНЫЕ И ТЕРМАЛЬНЫЕ ВОДЫ

Минеральные воды используются в Крыму издавна. На Керченском полуострове еще в I в., а по некоторым данным еще с IV—III вв. до н. э. применялись для лечения воды слабоуглекислого источника, расположенного в 8 о севернее г. Керчи. Источник Аджи-Су (Черные воды) в Коккозской долине используется с давних пор местным населением.

Систематические исследования минеральных вод относятся к послереволюционному периоду. После 1945 г. минеральные воды разных типов вскрываются в ряде мест скважинами.

Минеральные воды Крыма весьма разнообразны по температуре, газовому и химическому составу. Они могут быть использованы для лечебных целей, как сырье для промышленности и источники тепла.

РАЙОНИРОВАНИЕ И ХАРАКТЕРИСТИКА МИНЕРАЛЬНЫХ ВОД

На территории Крыма выделяются следующие области распространения минеральных вод ( 25).

1.         Область азотных, азотно-метановых и метановых вод артезианских бассейнов Равнинного Крыма.

2.         Область азотных и метаново-азотных вод Горного Крыма. Углекислые воды, характерные для альпийской геосинклинальной зоны юга СССР, в Горном Крыму не проявляются. Это объясняется, по-видимому, -отсутствием здесь четвертичного вулканизма и слабым развитием молодого глубинного магматизма.

3. Область азотных и азотно-метановых вод Керченского полуострова с локальным проявлением углекислых вод.

Область минеральных вод Равнинного Крыма охватывает артезианские бассейны, а также расположенные между ними структурные поднятия. Минеральные воды вскрываются, как правило, скважинами в отложениях от среднемиоценового до палеозойского возраста. По минерализации воды относятся к нескольким группам — от слабосолоноватых с минерализацией 2—5 г/л до рассолов ( 55). В соответствии с зональным увеличением минерализации, связанным с глубиной залегания вод, закономерно увеличивается их температура и изменяется химический состав от гидрокарбонатных до хлоридных.

В описываемой области достаточно часто встречаются сероводородные воды. Между Старым Крымом и Феодосией они приурочены к отложениям палеоцена и Майкопа. Эти воды выходят в виде источника Акмелез и вскрыты скважиной 970 у с. Гончаровки.

Вода у с. Гончаровки в палеоценовых известняках, вскрытая на глубине 70—91 м, гидрокарбонатно-хлоридная натриевая, с минерализацией 1,8 г/л и содержанием сероводорода 67 мг/л.

Слабосероводородные воды встречаются и в северной части Равнинного Крыма в отложениях среднего миоцена, по составу они гидро- карбонатно-хлоридные и хлоридные натриевые, слабосолоноватые, с содержанием сероводорода от 5 до 12 мг/л. В отложениях среднего миоцена в Нижнегорском питомнике (примерно на половине расстояния между Джанкоем и Феодосией) бурением была вскрыта на глубине примерно 375 м самоизливающаяся вода с содержанием сероводорода 180 мг/л и температурой около 24° С (Фомичев, 19486).

Широко распространены в описываемой области термальные, нередко самоизливающиеся воды, вскрываемые скважинами в отложениях от палеозоя до эоцена включительно. Эти воды имеют азотный, метановый или сложный газовый состав ( 56).

Скважины, вскрывшие палеозойские отложения в г. Евпатории и на Новоселовском поднятии, дали воды с температурой до 40° С. Воды хлоридные натриевые, с минерализацией от 9 до 39 г/л (скв. 596, 599, 333). Дебит скважин 3—15 л/сек. В районе Новоселовского поднятия воды азотные и азотно-метановые, содержат бром, йод и фтор. Однако дебит скважин здесь незначительный (по скв. 333—0,1 л/сек).

Обнаружены термальные воды и в юрских отложениях, на погружении их от Горного к Равнинному Крыму. В с. Бабенково вскрыта почти пресная хлоридно-натриевая вода с температурой на изливе 38,2° С, газирующая азотом и метаном. Дебит скважины очень высокий— до 30 л/сек при самоизливе. Скважина используется близ расположенным колхозом. У с. Белогл'инки воды с температурой на изливе до 24,2° С вскрыты несколькими скважинами на глубине 306—357 м. Дебит двух скважин на изливе до 3,0—3,5 л/сек. Воды хлоридно-гидро- карбонатные натриевые с минерализацией около 3 г/л\ они содержат небольшое количество мышьяка и фтор — 0,6—1,2 мг/л\ в составе растворенных газов преобладает азот, отмечается повышенное содержание гелия.

Наибольшим количеством скважин термальные воды с температурой от 26 до 43° С были вскрыты в неокомских отложениях в пределах Симферопольского и Новоселовского поднятий и на северном борту Альминского. бассейна. Дебит скважин от 2 до 30 л/сек, по составу воды гидрокарбонатные, хлоридно-гидрокарбонатные и гидрокарбонатно-хло- ридные натриевые с минерализацией до 3 г/л. Только скв. 321 в северной части Новоселовского поднятия вскрыла азотную воду с минерализацией 36 г/л и температурой на изливе 53° С. Скважина фонтанировала с дебитом 2,5 л/сек. В воде содержатся свободная углекислота и микрокомпоненты, в частности, мышьяк. х

В карбонатных отложениях верхнего мела термальные хлоридные натриевые воды встречены скважиной (1165) в с. Меловое на Тархат- кунском полуострове и в опорной скважине (22—0) в с. Лобаново. Большой практический интерес представляет вода, вскрытая скважиной в с. Меловое, изливающейся с дебитом 29 л/сек (температура воды свыше 40°С). В с.,Васильевке (скв. 821), на южной окраине Белогорского бассейна и по южному борту Северо-Сивашского бассейна, в селах Оленевке, Задорном (скв. 34), Глебово (скв. 32) термальные хлоридно-натриевые воды развиты в эоценово-палеоценовых отложениях (см.  55).

По данным треста «Крымнефтегазразведка» минеральные воды вскрыты в датско-инкерманских отложениях на глубинах от 400 до- 1800 м на обширной территории Северо-Сивашского артезианского бассейна (между селами Межводное и Владимировка, к северу от сел Привольное и Воинка, в 5 и к западу от с. Ново-Крымское, вблизи с. Славянское и т. д.). Дебиты скважин от 0,001 до 0,5 л/сек. Воды эти метановые хлоридные натриевые с минерализацией от 18 до 35 г/л, с повышенными концентрациями йода (13,7—36 мг/л), брома (18,6—19 мг/л) и аммония (36—150 мг/л). По данным спектрального анализа сухих остатков вод отмечено наличие стронция в концентрациях от 5 до 56,7 мг/л, железа — от 0,06 до 64,6 мг/л, алюминия от 0,05 до 27,8 мг/л; бария от 6,4 до 121,5 мг/л; меди от 0,1 до 1,5 мг/л, марганца до 0,5 мг/л и титана до 0,3 мг/л.

В северо-восточном Присивашье вблизи сел Стрелковое и Медве- довка получены значительные притоки (от 5,5 до 55 л/сек) метановых хлоридных натриевых вод с минерализацией от 26,6 до 27,8 г/л с температурой от 55 до 65° С. Концентрация биологически активных ионов достигают следующих величин (в мг/л): для йода — 31,5; брома — 84,3; аммония —75,0; Si02 —39,4.

Большой интерес представляет хлоридная натриевая вода с минерализацией 13 г/л, встреченная в с. Белостадное (скв. 44) в майкопских отложениях; содержание йода в воде 60 мг/л, но дебит скважины ничтожно мал.

Сульфатные воды известны в предгорьях в альбских песчано-гли- нистых отложениях. Это источник Лечебный в с. Богатое с сульфатной натриево-кальциевой водой, с минерализацией от 4 до 7 г/л в разных выходах. Кроме того, в 4 км южнее г. Белогорска при бурении в тех же альбских отложениях на глубине 5—10 м были вскрыты хлоридно- сульфатные натриевые воды с минерализацией 55 г/л. Вероятно, эти воды связаны с более глубокими водоносными горизонтами и поднимается к поверхности по трещинам разлома.

Область Горного Крыма отличается распространением сульфатных, сульфатно-хлоридных и хлоридных натриевых вод с минерализацией от 2 до 28 г/л ( 57). Сульфатные воды с минерализацией до 3,5 г/л образуются в зоне выветривания таврических глинистых сланцев при разложении сульфидов. Сульфатно-хлоридные и хлоридные воды формируются в более глубоких зонах таврической серии и отличаются более высокой минерализацией, чем сульфатные воды.

Воды сульфатного класса с минерализацией от 2 до 10 г/л в складчатой области Горного Крыма представлены минеральными источниками в районе г. Ялты (у санатория Меллас и др.), на Южном берегу Крыма (в районе Двуякорной бухты, у пос. Нижняя Ореанда и др.). Воды некоторых этих источников содержат H2S в количестве 5—12 мг/л.

Источник сульфатной магниевой и кальциево-натриевой воды с минерализацией 2,7 г/л вскрыт в Ялтинском тоннеле в 1630 м от южного портала. При проходке тоннеля дренировалось большое количество воды, расход составил около 20 л/сек, температура воды 17,2° С. При дальнейшей проходке тоннеля общее количество воды возросло до 30— 35 л/сек, а минерализация воды в различных выходах колебалась от 0,7 до 2,7 г/л. Сульфатные минеральные воды отведены в отдельный трубопровод, в настоящее время идут в разлив, их дебит не превышает 1,5 л/сек.

Типичные выходы сульфатно-хлоридных вод данной области представлены феодосийскими источниками (источники 28, 124). Феодосийские минеральные воды приурочены к трещиноватым зонам в меловых и палеоценовых мергелях. До бурения скважин они проявлялись в виде небольших по дебиту источников г. Феодосии (Паша-Тепе) и Кафа (или «Крымский Нарзан»). Первый источник расположен на южном склоне г. Лысой. Дебит источника 0,17 л/сек, температура воды 15° С, минерализация воды 4,5 г/л. Источник Кафа характеризуется дебитом €,43 л/сек, температура воды 14° С, минерализацией 2,45 г/л.

Минеральные источники Феодосии разведаны скважинами глубиной 87 и 115 м. Воды имеют несколько более высокую минерализацию (до 7 г/л) и содержат сероводород в количестве до 131 мг/л.

Естественные поверхностные проявления хлоридных вод в Горном Крыму представлены минеральным источником Черные воды (быв. Аджи- Су) у с. Поляна в левом притоке Коккозской долины. Воды эти имеют минерализацию 3,7 г/л, по газовому составу метаново-азотные содержат небольшое количество сероводорода (см.  60).

Хлоридные воды вскрыты в Ялтинском тоннеле в 1500 ж от южного портала на контакте глинистых сланцев средней юры и известняков верхней юры. Дебит их незначительный, температура воды 15° С, минерализация 7,2 г/л. Кроме того, эти воды вскрыты Ялтинской опорной скважиной (17) на глубине 1300 м в глинистых сланцах таврической серии. Скважина изливала воду (дебит 0,01 л/сек) с температурой 27° С, минерализацией 48,1 г/л.

Хлоридные воды вскрыты скважиной в г. Алупке и известны в Су- дакско-Карадагском районе (Судакский и Кизилташский слабосероводородные источники).

Воды на большой глубине имеют в составе газов до 30—35% метана и азота. Например, такие воды проявлялись в ныне затопленной водохранилищем Аянской грязевой сопке у северного подножия Чатыр-Дага на контакте верхнеюрских и нижнемеловых пород.

Наибольшая температура недр данной области измерена на забое Ялтинской скважины — 77° С на глубине 2257 м.

Минеральные источники с содержанием СОг до 250 мг/л отмечаются в районе Ялты. Это источник Козий с минерализацией воды 2 г/л и выход воды в Ялтинском тоннеле в 1386 м от северного портала (минерализация воды 5,7 г/л). Воды приурочены к таврическим сланцам, по составу хлоридно-сульфатные (источник Козий) и хлоридные.

С02 0,165; М

К подобному типу весьма слабоуглекислых источников относится выход воды в окрестностях Бахчисарая (источник Бурун-Кая), обследованный В. А. Обручевым (1924). Вода в нем пресная гидрокарбо- натно-кальциевая с содержанием СОг 165 мг/л:

НСОз 81 S0410 о,4 Ca 88 Mg 9

Проявления углекислых вод Горного Крыма остаются до'сих пор весьма слабо изученными, о наличии углекислых вод в глубоких частях теологических структур можно лишь предполагать (Толстихин и Аль- бов, 1952).

Область Керченского полуострова характеризуется развитием разнообразных по газовому и химическому составу и минерализации минеральных вод ( 58).

Большой интерес представляют углекислые источники восточной части полуострова (Сент-Элинский, Султановский, Каялы-Сарт, Булга- накские, Тарханские и др.). Они не образуют самостоятельной области углекислых вод, а являются локальными выходами среди азотных и азот- но-метановых вод.

Источники расположены на участках сложного геологического строения на площадях деятельности древнего грязевого вулканизма и приурочены к трещинам разломов земной коры. Связаны они с отложениями среднего миоцена. В районах источников эти воды вскрыты и скважинами на глубинах от 115 до 500—600 м. Наиболее глубокие скважины пройдены у Сент-Элинских и Султановского источников. Кроме углекислых источников, в северо-восточной части Керченского полуострова имеются грязевые сопки, газирующие углекислым газом (СОг в составе газов от 30 до 92,5%).

Воды источников, сопок и скважин хлоридно-гидрокарбонатные натриевые с минерализацией от 10 до 14 г/л. Содержание свободной углекислоты в них от 500 до 2000 мг/л. В составе газов С02 содержится от 44 до 91,6% ( 59). Сероводорода нет или его очень мало (0,9— 15,0 мг/л). Происхождение С02 в условиях развития мощных кайнозойских толщ морских органогенных пород и широкого проявления грязевого вулканизма на Керченском полуострове рассматривается большинством исследователей (Толстихин, Альбов, 1952), как глубинное магма- тогенное (возможна связь с глубоко залегающими нижнемеловыми иг видимо, юрскими породами).

На юго-западной равнине Керченского полуострова бурением в майкопских, эоценовых, верхне- и нижнемеловых отложениях вскрыты гид- рокарбонатно-хлоридные и хлоридные натриевые воды с минерализацией 8—11 г/л, азотно-метановые и углекисло-метановые с небольшим содержанием сероводорода. Из отдельных скважин этой площади, пройденных в майкопских и эоценовых отложениях, с глубины 2000— 2500 м выделялся углекисло-азотный газ.

Значительный интерес представляют вскрытые трестом «Крымнеф- тегазразведка» минеральные воды в юго-западной части Керченского полуострова. Вблизи с. Мошкаревка из эоценовых и верхнемеловых мергелистых пород в своде антиклинального поднятия на глубине 970—1112 ж скважиной 111 вскрыты высоконапорные сероводородно-метановые гид- рокарбонатно-хлоридные натриевые воды с дебитом до 13,4 л/сек и температурой 54° С. В воде содержатся биологически активные ионы — йод — 63,9 мг/л, бром — 22,2 мг/л, а также Si02 — 30 мг/л, сероводород— 76,5 мг/л, стронций и барий.

В восточной части Керченского полуострова широко развиты сероводородные воды (источники Чокракские, Караларские и др.), приуроченные главным образом к чокракским отложениям на площадях их погружения, с содержанием общего сероводорода от 10—100 до 500— 800 мг/л. По химическому составу воды хлоридно-гидрокарбонатные п хлоридные натриевые с минерализацией от 3 до 30 г/л.

Чокракское месторождение гидросульфидно-сероводородных вод расположено в 18 км от Керчи и приурочено к известнякам чокракского горизонта верхнего миоцена. Структура месторождения представляет собой антиклинальную складку широтного простирания, в ядре которой обнажаются майкопские отложения.

По гидрохимическим особенностям на ЧокракскОм месторождении выделяется три типа минеральных вод:

1)        воды на севере Чокракской антиклинали (вскрыты четырьмя скважинами): высокоминерализованные (20—35 г/л), хлоридные натриевые, очень крепкие сульфидные (H2S — 250 мг/л и выше), бромистые (Вг— 25—135 мг/л), йодные (J — до 45 мг/л);

2)        воды на погружении южного крыла Чокракской антиклинали (вскрыты четырьмя скважинами): среднеминерализованные (5—Юг/л), хлоридно-сульфатно-гидрокарбонатные натриевые, крепкие сульфидные (H2S06i4 ЮО—250 мг/л), бромистые (Вг — 25—50 мг/л), йодные (J — 10 мг/л);

3)        вода на южном крыле антиклинали вблизи области питания (вскрыты одной скважиной): маломинерализованные (2—3 г/л), суль- фатно-хлоридно-гидрокарбонатные натриево-кальциевые, слабо сульфидные (H2S 10—20 мг/л).

Реакция вод рН 6,6—7,6, температура 14—209С. По газовому составу воды первого типа метановые (СН4 составляет по объему 90% при общем газосодержании 360—480 мг/л), а воды второго типа — метановые и азотно-метановые (азота по объему 35%).

Формирование сероводородных вод связано с интенсйвными процессами биологической сульфатредукции при слабом движении вод. Чем выше в этих водах количество сероводорода, тем больше содержание в них таких микрокомпонентов, как йод и бром. В группе Чокракских источников имеется один источник солоноватой хлоридной воды сложного катионного состава с содержанием свободной СОг (80 мг/л). В рапе Чокракского озера содержатся калий, мышьяк, сурьма, ртуть и другие элементы.

В юго-восточной части полуострова, в районе с. Костырино и оз. Тобечинского, имеются холодные и термальные воды с минерализацией 11—17 г/л. Воды у с. Костырино связаны с небольшим нефтяным месторождением. Воды азотные и метаново-азотные, хлоридно-,гидрокарбонатные, с температурой до 52°.